红外热成像智能视觉监控系统.docx

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红外热成像智能视觉监控系统

红外热成像智能视觉监控系统

“红外热成像智能视觉监控系统”是我司采用国内国际先进厂商监控设备并进行二次开发的“智能监控管理系统”。

包括“红外热成像防火图像监控系统”、“嵌入式智能视觉分析安保系统”及“防感应雷系统”三部分。

该系统具有热成像防火检测、防盗入侵检测、非法停车检测、遗弃物检测、物品搬移检测、自动PTZ跟踪、徘徊检测等功能模块，可以很好为场区周界防范提供各种监控管理需求。

而且产品具有自学习自适应能力，即使是在各种极端恶劣的环境和照明条件下也可以保持极高的性能——在保持99.9%超高检测率的同时，只有极低的误报率〔少于1个/天〕。

防火检测：

通过红外热成像防火图像监控系统，工作人员在监控中心可对监控点周边半径1公里至5公里或更大的区域〔设置动态轮循状态〕进行24小时实时动态系统监控，能在第一时间侦察到地表火情或烟雾，并及时触发联动报警。

帮助尽早发现灾情或隐患，及时处理可能突发的火灾及其他异常事件，并且为灾情发生时现场指挥提供依据。

防盗检测：

基于嵌入式智能视觉分析技术的监控跟踪系统，具有入侵检测和自动PTZ跟踪功能模块。

支持无人值守、自动检测、报警触发录像、短信自动外发报警等功能。

车辆监控：

支持车容车貌监控、场区路线、远程实时WEB监控、监控录像、视频存储、回放查询等功能。

满足中心或其他相关单位对车辆运输的监控管理。

防雷系统：

考虑到野外环境下系统运行的稳定性，防止外界强电压、大电流浪涌串入系统，损坏系统的设备，造成系统不能正常运行，我们将从视频信号、RS485控制信号、网络信号、电源四个方面做好防雷保护措施，以保证系统较好的抗干扰性。

系统拓扑图：

技术说明详解：

◆前端热成像仪技术详述

1〕红外成像原理

自然界中一切温度高于绝对零度〔－273．16摄氏度〕的物体都不断地辐射着红外线，这种现象称为热辐射。

红外线是一种人眼不可见的光波，无论白天黑夜，物体都会辐射红外线，但红外线不管强弱，人们都看不到。

红外热像仪就是利用红外探测器、光学成像物镜接收被测目标的红外辐射信号〔一切物体，只要其温度高于绝对零度，就会有红外辐射〕，经过红外光学系统红外探测器的光敏源上利用电子扫描电路对被测物的红外热像进行扫描转换成电信号，经放大处理、转换或标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热图像。

利用这种原理制成的仪器为红外热成像仪。

下列图为一个典型的红外热成像系统工作原理图：

红外热成像系统，产生的图像是热图像，这种热像图与物体外表的热分布场相对应，实质上是被测目标物体各部分红外辐射的热像分布图，由于信号非常弱，与可见光图像相比，缺少层次和立体感，因此，在实际过程中为更有效地判断被测目标的红外热分布场，常采用一些辅助措施来增加系统的实用功能，如图像亮度、比照度的控制，实标校正，伪色彩描绘等技术。

因此，红外热成像系统不仅可在完全无光的情况下观测，而且可以在黑夜或浓厚的烟幕、云雾中探测到对方的目标，包括已伪装的目标和高速运动目标。

由于热成像仪工作方式是完全被动的，不易被对方发现和干扰，同时由于热辐射在大气中的传输能力强，使热成像仪无论白天黑夜都有透过雾、雨、雪进行观察的能力，尤其适合夜间观察，作用距离也较远。

用于观察时，其对人作用距离为1～3千米；用于舰艇上进行水面观察时，作用距离可达5千米以上。

2〕夜视技术

夜视技术是应用光电探测和成像器材，将肉眼不可视目标转换〔或增强〕成可视影像的信息采集、处理和显示技术。

在夜暗环境中存在着少量的自然光，因为它们和太阳光比起来十分微弱，所以又叫作夜微光。

人眼视网膜的感光灵敏度不高，在微光条件下不能充分"曝光"。

这是造成人们在夜暗环境中不能正常观察的一个原因。

夜暗环境中，除了有微光存在外，还有大量的红外光。

世界上一切物体每时每刻都在向外发射红外线，所以无论白天黑夜，空间都充满了红外线。

但红外线不管强弱，人们都不能看到。

夜视器材就是利用微光和红外线这两个条件，把来自目标的人眼看不见的光〔微光或红外光〕信号转换成为电信号，然后再把电信号放大，并把电信号转换成人眼可见的光信号。

这种光-电-光的两次转换乃是一切夜视器材实现夜间观察的共同途径。

夜视技术产品按成像原理可分为微光夜视、红外热成像夜视两类。

红外热成像系统按工作原理,可分为主动式和被动式两类。

主动式系统需自带红外光源照射目标，被动式系统则直接探测目标的红外辐射。

后者在观察监视系统中是占主导地位。

应用视频图像

◆智能视觉分析技术详述

智能视觉分析技术是一项先进的技术，它超越了现有的视频运动侦测技术采用的简单探测运动的方式。

相对于安全围栏、运动传感器、防盗报警器、CCTV监控和录像系统等传统的安防系统来说，产品的实际成本更低且更易于使用。

智能视觉分析技术具有多种类型的功能模块，可以适用于各种不同的室内或室外安防监控场合，这些模块目前包括：

入侵检测模块、徘徊检测模块、遗弃物检测模块、非法停车检测模块、物品搬移检测模块，以及自主自动PTZ智能跟踪模块。

智能视觉分析模块

Ø入侵检测模块

自动入侵检测模块，可以自动检测出视频画面中的运动行为特征。

入侵检测支持三种检测模式：

运动行为模式、绊网穿越模式和围栏入侵模式。

三者的区别主要在于，运动行为模式基于防区进行检测，绊网穿越模式基于绊线进行检测，围栏入侵模式则是专门针对攀越或穿越围栏周界而提供的检测模式。

1〕运动行为模式：

当有人或交通工具侵入监控防区时自动发出报警。

入侵检测可以设定多个任意形状的防区，多个防区位置可以重叠，互不影响。

针对每一个防区，还可以指定该防区内入侵者的类型〔人和交通工具〕、尺寸大小、入侵速度、最短入侵时间和运动方向等参数，各防区内各类型的参数可以独立设定，互不影响。

防区设定后，只有符合指定特征的入侵行为才会引发报警，而其他不符合条件的入侵将会被忽略。

利用以上功能，可以在同一场景中检测不同特征的运动目标。

例如，当在某一场景中检测逆行车辆的时候，还可以同时检测该场景中不在人行道上走的人。

2〕绊网穿越模式：

当人或交通工具穿越绊线时自动发出报警。

绊网穿越模式允许用户设定一条或多条任意形状的绊线，针对每一条绊线还可以指定穿越绊线的非法方向〔两个单向或者双向〕。

当以绊网穿越模式进行检测时，在绊线平行方向运动的目标将被忽略，仅当目标穿越绊线时发出报警。

这种检测模式适用于某些特定场合的入侵检测，例如攀越围墙、穿越安全检查点、穿越安全周界等。

3〕围栏入侵模式：

专为检测攀越〔或穿越〕周界和围栏等行为所提供的快速配置模式。

围栏入侵模式允许用户设定一道或多道任意形状的虚拟围栏，每一道虚拟围栏的长度、高度和厚度可以独立设置，此外还可以指定攀越〔或穿越〕某个虚拟围栏的非法方向〔两个单向或者双向〕。

当入侵者在非法方向上攀越〔或穿越〕围栏时将自动触发报警。

这种检测模式非常适合用于各种周界和围栏的入侵防范，例如私人住宅区〔防止进入〕、监狱〔防止逃出〕、边境〔防止任意方向穿越〕等应用场合。

Ø入侵检测模块

能够自动检测防区内滞留超过所设定时间的入侵者〔包括人和交通工具〕，发出报警并触发其他工作。

当一个或多个人在预先设定的防区内停留时间过长〔时间长短预先设定〕时，系统会发出报警。

由于系统是由事件驱动的，使得管理人员能够更加有效地得知潜在威胁的所在，从而判断形式并做出相应的处理。

旨在排除一些易成为攻击目标场所的安全隐患，如银行、政府机关、大使馆、文化与宗教聚集地、高安全周界、商业区和住宅区。

Ø遗弃物检测模块

遗弃物检测模块，可以对遗弃物进行自动检测——当物品〔包裹、碎块、行李等〕在某个防区内被放置或遗弃的时候自动报警。

此外，对于有人看管的物品，遗弃物检测模块可以将其忽略。

无论是由人携带而来并在防区中遗弃的物品〔摄像机看到完整遗弃过程的情况〕，或者是被人从防区外扔入防区内的物品〔摄像机看到部分遗弃过程的情况〕，还是在防区中突然出现的物品〔摄像机完全看不到遗弃过程的情况〕，遗弃物检测模块都可以从场景中正确检测出遗弃物。

此外，遗弃物检测模块还可以检测出一些人眼注意不到或者无法识别的伪装目标。

针对现实场景中行人、过往车辆的密集情况，还提供三种常用的场景选项：

空旷的场景、较拥挤的场景和拥挤的场景。

遗弃物检测模块所具有的快速检测响应、检测预报警记录、即时视频确认，以及遗弃物放置过程录像等机制，不但可以减轻警卫人员的巡逻和检查负担，还可以让警卫人员有足够多的时间和信息进行报警处理和响应，有利于警卫人员把握当前场景的安全情况并做出重大决定。

此外，通过现场快速查看遗弃过程录像，警卫人员还可以迅速找到放置遗弃物的可疑人物并采取相应措施。

本检测模块适用于各种场合的遗弃物检测，例如用于检测伪装的包裹炸弹、铁路上的危险障碍物、掉落的岩石、乱扔的垃圾、交通干线/高速公路/飞机跑道上的物品碎块、遗留在柜台上的包裹、地面上积留的滑溜液体〔可能导致行人滑倒、车祸等事故〕等。

Ø非法停车检测模块

非法停车检测模块，可以对非法停留的交通工具进行检测——当交通工具在防区内非法停留时发出报警。

非法停车检测模块的一些参数选项可以由用户来设定，例如防区形状和数量、布防时间段、交通工具的最短合法停留时间等。

本检测模块适用于预防和记录各种非法停车场合，例如导致交通堵塞的非法停车、交通违章停车、铁轨附近的非法停车、高速公路上的非法停车、周界旁的可疑停车、车辆故障导致的停车、到达配货站的车辆、停靠在大门外的可疑车辆等情况。

Ø物品搬移检测模块

物品搬移检测模块，可以自动检测物品搬移事件——当防区内某特定位置的物品被拿走或搬走时发出报警。

该模块可以设定为两种模式：

1〕当物品被搬移时立即报警；2〕当物品被拿走超过一定时间，且没有放回原处的时候发出报警。

本检测模块适用于需要对物品搬移进行录像或报警的场合，例如对超市内的高价商品、家庭里的电脑和家具、工厂内的金属建材、博物馆内的文物、车库内的汽车和贵重设备、特定场所的重要设施等的偷窃行为进行监视和跟踪。